目录
1.什么是DMA
2.DMA的意义
3.DMA搬运的数据和方式
4.DMA 控制器和通道
5.DMA通道的优先级
6.DMA传输方式
7.DMA应用
实验一: 内存到内存搬运
CubeMX配置:
编辑用到的库函数:
代码实现思路:
实验二: 内存到外设搬运
CubeMX配置:
编辑用到的库函数:
代码实现思路:
实验三: 外设到内存搬运
CubeMX配置
用到的库函数
代码实现思路:
DMA(Direct Memory Access,直接存储器访问) 提供在外设与内存、存储器和存储器、外设与外设之间的高速数据传输使用。它允许不同速度的硬件装置来沟通,而不需要依赖于CPU,在这个时间中,CPU对于内存的工作来说就无法使用。
简单描述:DMA就是一个数据搬运工!
代替 CPU 搬运数据,为 CPU 减负
DMA搬运存储器、外设的数据
这里的外设指的是spi、usart、iic、adc 等基于APB1 、APB2或AHB时钟的外设,而这里的存储器包括自身的闪存(flash)或者内存(SRAM)以及外设的存储设备都可以作为访问地源或者目的
三种搬运方式:
存储器→存储器
外设→存储器
STM32F103有2个 DMA 控制器,DMA1有7个通道,DMA2有5个通道。 一个通道每次只能搬运一个外设的数据!! 如果同时有多个外设的 DMA 请求,则按照优先级进行响应。
DMA2有5个通道:
优先级管理采用软件+硬件:
DMA_Mode_Normal(正常模式)
DMA_Mode_Circular(循环传输模式)
指针递增模式:
实验要求:
使用DMA的方式将数组A的内容复制到数组B中,搬运完之后将数组B的内容打印到屏幕。
串口配置:
1. HAL_DMA_Start
HAL_StatusTypeDef HAL_DMA_Start(DMA_HandleTypeDef *hdma, uint32_t SrcAddress, uint32_t
DstAddress, uint32_t DataLength)
2. __HAL_DMA_GET_FLAG
#define __HAL_DMA_GET_FLAG(__HANDLE__, __FLAG__) (DMA1->ISR & (__FLAG__))
代码示例:
#include
uint32_t src_buf[16] = {
0x00000000,0x11111111,0x22222222,0x33333333,
0x44444444,0x55555555,0x66666666,0x77777777,
0x88888888,0x99999999,0xAAAAAAAA,0xBBBBBBBB,
0xCCCCCCCC,0xDDDDDDDD,0xEEEEEEEE,0xFFFFFFFF
};
uint32_t des_buf[16];
//重定向printf
int fputc(int ch, FILE *f)
{
unsigned char temp[1]={ch};
HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,0xffff);
return ch;
}
int main(void)
{
int i= 0;
/*
1. 开启数据传输
2. 等待数据传输完成
3. 打印数组内容
*/
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_DMA_Init();
MX_USART1_UART_Init();
//1. 开启数据传输
HAL_DMA_Start(&hdma_memtomem_dma1_channel1,(uint32_t)src_buf,(uint32_t)des_buf,sizeof(uint32_t) * 16);
//2. 等待数据传输完成
while(__HAL_DMA_GET_FLAG(&hdma_memtomem_dma1_channel1, DMA_FLAG_TC1) == RESET);
//3. 打印数组内容
for (i = 0; i < 16; i++)
printf("Buf[%d] = %X\r\n", i, des_buf[i]);
while (1)
{
}
}
实验要求:
使用DMA的方式将内存数据搬运到串口1发送寄存器,同时闪烁LED1。
DMA配置:
串口配置:
HAL_UART_Transmit_DMA
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData,
uint16_t Size)
代码示例:
#include "main.h"
#include "dma.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
unsigned char sendbuf[100];
int main(void)
{
int i;
//1. 准备数据
for(i=0;i<100;i++){
sendbuf[i] = 'z';
}
//2. 将数据通过串口DMA发送
HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1,sendbuf,100);
while (1)
{
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_8);
HAL_Delay(300);
}
}
烧录代码,打开串口助手
实验要求:
使用DMA的方式将串口接收缓存寄存器的值搬运到内存中,同时闪烁LED1。
DMA配置:
串口和中断配置:
1. __HAL_UART_ENABLE
#define __HAL_UART_ENABLE_IT(__HANDLE__, __INTERRUPT__) ((((__INTERRUPT__) >> 28U)
== UART_CR1_REG_INDEX)? ((__HANDLE__)->Instance->CR1 |= ((__INTERRUPT__) &
UART_IT_MASK)): \
(((__INTERRUPT__) >> 28U)
== UART_CR2_REG_INDEX)? ((__HANDLE__)->Instance->CR2 |= ((__INTERRUPT__) &
UART_IT_MASK)): \
((__HANDLE__)->Instance-
>CR3 |= ((__INTERRUPT__) & UART_IT_MASK)))
2. HAL_UART_Receive_DMA
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData,
uint16_t Size)
3. __HAL_UART_GET_FLAG
#define __HAL_UART_GET_FLAG(__HANDLE__, __FLAG__) (((__HANDLE__)->Instance->SR &
(__FLAG__)) == (__FLAG__))
4. __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG
#define __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(__HANDLE__) __HAL_UART_CLEAR_PEFLAG(__HANDLE__)
5. HAL_UART_DMAStop
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_DMAStop(UART_HandleTypeDef *huart)
6. __HAL_DMA_GET_COUNTER
#define __HAL_DMA_GET_COUNTER(__HANDLE__) ((__HANDLE__)->Instance->CNDTR)
如何判断串口接收是否完成?如何知道串口收到数据的长度?
使用串口空闲中断(IDLE)!
利用串口空闲中断,可以用如下流程实现DMA控制的任意长数据接收:
代码示例:
main.c
uint8_t rcvBuf[BUF_SIZE]; // 接收数据缓存数组
uint8_t rcvLen = 0; // 接收一帧数据的长度
__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE); // 使能IDLE空闲中断
HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rcvBuf,100); // 使能DMA接收中断
while (1)
{
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_8);
HAL_Delay(300);
}
main.h
#define BUF_SIZE 100
stm32f1xx_it.c
extern uint8_t rcvBuf[BUF_SIZE];
extern uint8_t rcvLen;
void USART1_IRQHandler(void)
{
/* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
/* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
/* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
if((__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE) == SET)) // 判断IDLE标志位是否被置位
{
__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);// 清除标志位
HAL_UART_DMAStop(&huart1); // 停止DMA传输,防止干扰
uint8_t temp=__HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx);
rcvLen = BUF_SIZE - temp; //计算数据长度
HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, rcvBuf, rcvLen);//发送数据
HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, rcvBuf, BUF_SIZE);//开启DMA
}
/* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}
烧录代码,打开串口助手,将接收到的数据通过串口发送到上位机: